Квантовият компютър е изчислително устройство, което използва явленията от квантовата механика за предаване и обработка на данни. Идеята за квантовите изчисления е предложена независимо от Юри Манин и Ричард Фейнман в началото на 80-те години на миналия век. Оттогава е направена огромна работа за създаването на квантов компютър. Въпреки това, пълноценният универсален квантов компютър все още е хипотетично устройство, чието развитие е свързано със сериозното развитие на квантовата теория. Към днешна дата са създадени няколко експериментални системи с алгоритъм с ниска сложност. Как работи квантовият компютър - повече за това в днешния брой!
Основната разлика между квантовия компютър и класическия е представянето на информация. Конвенционалните компютри, базирани на транзистори и силиконови чипове, използват двоичен код за обработка на информация. Малко, както знаете, има две основни състояния - нула и едно и може да бъде само в едно от тях. Що се отнася до квантовия компютър, неговата работа се основава на принципа на суперпозицията и вместо битове се използват квантови битове, наречени кубити. Кубитът също има две основни състояния: нула и едно. Въпреки това, благодарение на суперпозицията, кубитът може да поеме стойностите, получени чрез комбинирането им, и да бъде във всички тези състояния едновременно. Това е паралелизмът на квантовите изчисления, тоест не е необходимо да се повтаря всички възможни варианти на състоянията на системата. Освен това,за да опише точното състояние на една система, квантовият компютър не се нуждае от огромна изчислителна мощност и обеми RAM, тъй като само 100 кубита са достатъчни за изчисляване на система от 100 частици, а не трилион трилиона бита.
Също така си струва да се отбележи, че промяна в състоянието на определен кубит в квантов компютър води до промяна в състоянието на други частици, което е друга разлика от конвенционалния компютър. И тази промяна може да бъде управлявана. Процесът на квантов компютър е предложен от британския теоретичен физик Дейвид Дойч през 1995 г., когато той създава схема, способна да извършва всякакви изчисления на квантово ниво. Според неговата схема първо се взема набор от кубити и се записват техните първоначални параметри. Тогава необходимите трансформации се извършват с помощта на логически операции и се записва получената стойност, която е резултат от компютъра. Кубитите действат като проводници, а логическите блокове извършват трансформации.
Според учените квантовите компютри ще бъдат милиони пъти по-мощни от сегашните. Голямо разнообразие от алгоритми за работа на квантов компютър вече е описано и дори се разработват специални езици за програмиране. Изследователи от Cisco Systems прогнозират, че до средата на следващото десетилетие ще се появи напълно функционален квантов компютър. Япония е лидер в тази област: повече от 70% от всички изследвания се правят в тази страна.
